65 лет Липецкому государственному техническому университету | |
ArticleName | Развитие математических моделей теплообмена полосы в межклетевых промежутках чистовой группы при широкополосной горячей прокатке |
DOI | 10.17580/chm.2021.10.04 |
ArticleAuthor | В. А. Пименов, А. К. Погодаев, Д. А. Ковалев |
ArticleAuthorData | ПАО «Новолипецкий металлургический комбинат», Липецк, Россия: В. А. Пименов, главный специалист, канд. техн. наук, эл. почта: pimenov_va@nlmk.com А. К. Погодаев, первый проректор, докт. техн. наук, профессор Численная реализация модели выполнена канд. физ.-мат. наук М. Н. Орешиной и магистром М. Р. Дабас (ФГБОУ ВО «Липецкий государственный технический университет»). |
Abstract | Выполнен анализ закономерностей теплообмена в чистовой группе широкополосного стана горячей прокатки и предложены математические модели для описания тепловых процессов в различных зонах межклетевых промежутков. Выявлено существенное отличие условий теплообмена в средних, наиболее протяженных зонах межклетевых промежутков чистовой группы, заключающееся в присутствии большого количества водяного пара между клетями и поглощении паром теплового излучения полосы. Предложена математическая модель поглощения излучения полосы водяным паром, дополняющая модели конвективного и лучистого теплообмена полосы в промежутке. Отличие заключается в определении приведенной степени черноты системы среда – полоса с учетом поглощательной способности пара в зависимости от температуры и парциального давления. С использованием расширенной модели охлаждения полосы в промежутках выполнено численное моделирование процесса прокатки для условий широкополосного стана 2000 при различных схемах охлаждения полосы. Показано, что прогноз температур полосы на выходе чистовой группы без учета поглощения излучения может иметь погрешность до 25 °C и более, что негативно отразится на точности прогноза структуры и механических свойств проката. Отмечено, что детализация описания тепловых процессов в чистовой группе позволяет снизить неопределенность и повысить адекватность математических моделей при управлении станом. Предложенная модель включена в интегрированную модель чистовой группы стана 2000 и использована при корректировке режимов охлаждения полосы, что обеспечило существенное снижение выхода несоответствующей продукции по дефекту «рябизна». |
keywords | Горячая прокатка, широкополосный стан, чистовая группа, межклетевой промежуток, математическое моделирование, теплообмен полосы, излучение, водяной пар |
References | 1. Коновалов Ю. В., Остапенко А. Л., Пономарев В. И. Расчет параметров листовой прокатки : справочник. – М. : Металлургия, 1986. – 430 с. 10. Speicher K., Steinboeck A., Wild D., Kiefer T., Kugi A. An integrated thermal model of hot rolling // Mathematical and Computer Modelling of Dynamical Systems. 2014. Vol. 20. No. 1. P. 66–86. |
Language of full-text | russian |
Full content | Buy |